Контроллеры солнечного заряда: что это такое, зачем они нужны и стоимость (2023 г.)

Контроллер заряда солнечной батареи регулирует напряжение и ток, когда вы используете фотоэлектрические панели для зарядки аккумулятора. Без этого устройства ваши батареи были бы повреждены из-за перезаряда.

Контроллеры заряда требуются только в автономных солнечных системах. В них нет необходимости в системах, подключенных к сети, поскольку инвертор автоматически отправляет избыточную энергию в сеть. Хотя цена контроллера заряда солнечной энергии может варьироваться от 20 до 500 долларов, важно иметь в виду, что автономная система в целом имеет более высокую стоимость, чем система, подключенная к сети. Лучшие компании, занимающиеся солнечной энергетикой, посоветуют вам, нужен ли он вам, и позаботятся о том, чтобы все было правильно настроено.

Если вы подключите аккумулятор непосредственно к солнечным панелям вашего дома, устройство, контролирующее процесс зарядки, не появится. В этом случае ваша батарея, скорее всего, будет повреждена из-за чрезмерного напряжения и тока. Контроллер солнечного заряда или солнечный регулятор выполняет три важные функции:

Контроллер заряда можно охарактеризовать как интеллектуальное зарядное устройство, и это устройство очень важно при зарядке аккумулятора с помощью солнечных батарей. Их выходное напряжение и ток варьируются в зависимости от солнечного света, а батареям необходим стабильный и контролируемый входной сигнал.

Основная функция контроллеров заряда солнечной батареи – регулирование заряда аккумулятора, но они также могут обеспечивать электрическую защиту путем:

Контроллеры солнечного заряда необходимы только в автономных системах. Большинство домашних солнечных систем подключены к сети, и в этом случае контроллер заряда не требуется.

Конфигурация солнечной электростанции с аккумуляторным блоком меняется в зависимости от типа инвертора. Вы можете использовать гибридный инвертор, который одновременно подключается к солнечным панелям и батареям, или использовать отдельный солнечный инвертор и аккумуляторный инвертор. В обоих случаях инвертор имеет встроенную функцию контроллера заряда, и отдельное устройство вам не понадобится.

Контроллеры солнечного заряда можно разделить на два основных типа: контроллеры с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и контроллеры отслеживания точки максимальной мощности (MPPT).

Контроллеры солнечного заряда с ШИМ проще и доступнее, но и менее эффективны. ШИМ-контроллеры постепенно уменьшают выходной ток по мере зарядки аккумулятора. Как только батарея достигнет 100% заряда, контроллер сможет поддерживать ее полную, обеспечивая небольшое количество энергии без перезарядки.

Контроллеры заряда ШИМ предназначены для использования с солнечными панелями, напряжение которых соответствует напряжению батареи. Например, если вы хотите зарядить аккумулятор на 12 В, вам также потребуются фотоэлектрические модули с номинальной мощностью 12 В.

По данным EnergySage, вы можете заплатить от 15 до 125 долларов за контроллер солнечного заряда с ШИМ, цена которого зависит от номинальной мощности и силы тока. ШИМ-контроллеры имеют типичный КПД менее 80%.

За и против

Контроллеры солнечного заряда MPPT также известны как интеллектуальные преобразователи постоянного тока в постоянный, и они более совершенны, чем контроллеры ШИМ. Контроллер заряда MPPT может сочетать аккумуляторную систему с солнечными панелями более высокого напряжения.

По данным EnergySage, вы можете заплатить от 28 до 324 долларов за контроллер солнечного заряда MPPT. Лучшие контроллеры MPPT могут достигать эффективности более 95%.

В качестве быстрого примера предположим, что небольшая солнечная батарея работает при напряжении 36 В и токе 10 А, обеспечивая мощность 360 Вт. Используя контроллер заряда ШИМ, вы не сможете использовать эту выходную мощность для зарядки аккумулятора 12 В. Однако контроллер заряда MPPT может снизить напряжение до 12 В и увеличить ток до 40 А, что делает зарядку возможной.

За и против

+ Можно заряжать аккумуляторы от солнечных батарей более высокого напряжения

+ До 20 % эффективнее, чем ШИМ-контроллеры заряда

- Может эффективно работать с более высокой мощностью

– Технология MPPT дороже

- Установка более сложна.

– Менее эффективен в системах мощностью менее 170 Вт.

Перед покупкой контроллера заряда следует внимательно ознакомиться с его техническими характеристиками. Если между вашим контроллером заряда, солнечными панелями и батареями существует несоответствие, ваша система не будет работать, и вы можете даже повредить компоненты.